Rastline prejemajo sončno energijo in jo uporabljajo za pretvorbo anorganskih spojin v bogate organske spojine. Natančneje, sončno svetlobo in ogljikov dioksid spremenijo v glukozo in kisik. Zato biološke dejavnosti v ekosistemu zahtevajo sončno energijo.
Prejeta sončna energija se v ekosistemih pretvori v kemično energijo, ki je v procesu fotosinteze vezana v obliki glukoze kot potencialna energija. Ta energija nato teče skozi ekosistem skozi prehranjevalno verigo in postopek, imenovan pretok energije.
Preoblikovanje energije v ekosistemih se začne s fotosintezo
Fotosinteza pomeni začetek verige pretvorbe energije v ekosistemu, kar lahko vidimo v številnih primerih prehranjevalne verige. Številne živali se hranijo s produkti fotosinteze, na primer ko koze jedo grmičevje, črvi jedo travo, podgane pa žita. Ko se živali hranijo s temi rastlinskimi proizvodi, se energija hrane in organske spojine iz rastlin prenesejo na živali.
Večina primerov prehranjevalne verige v ekosistemih bo pokazala tudi, da so živali, ki jedo proizvajalce pojedo druge živali, ki še naprej prenašajo energijo in organske spojine z ene živali na drugo. Nekateri primeri tega ekosistema so, ko ljudje jedo ovce, ko se ptice hranijo s črvi in ko levi jedo zebre. Ta veriga preoblikovanja energije iz ene vrste v drugo se lahko nadaljuje več ciklov, vendar se sčasoma se konča, ko mrtve živali razpadejo in postanejo prehrana za glive, bakterije in druge razgrajevalci.
Razgrajevalci
Glive in bakterije so primeri tega razgrajevalci pri preoblikovanju energije v ekosistemih. Odgovorni so za razgradnjo kompleksnih organskih spojin na preprosta hranila. Razkrojevalci so pomembni v ekosistemu, ker razgrajujejo odmrle materiale, ki še vedno vsebujejo vire energije. Obstajajo različne vrste organizmov, ki razgrajujejo, ki so odgovorni za vračanje enostavnejših hranil v tla, ki jih bodo rastline uporabljale - in tako se cikel preobrazbe energije nadaljuje.
Primeri pretoka energije v ekosistemu
Energija, ki jo naberejo primarni proizvajalci, se po prehranski verigi prenaša skozi različne trofične ravni v pojavu, imenovanem pretok energije. Pot pretoka energije se premika od primarnih proizvajalcev do primarnih odjemalcev do sekundarnih odjemalcev in nazadnje do razgraditeljev. Le približno 10 odstotkov razpoložljive energije se premakne z ene trofične ravni na drugo.
Primeri ekosistemov in primeri prehranjevalne verige znotraj ekosistemov kažejo ta koncept nekoliko lažje.
Na primer, v gozdnem ekosistemu drevesa in trave pretvorijo sončno energijo v kemično energijo. Ta energija teče do primarnih potrošnikov ekosistema, kot so žuželke in rastlinojede živali, kot so jeleni. Sekundarni potrošniki, kot so lisice, volkovi in ptice, jedo in pridobivajo energijo iz teh organizmov. Ko kateri koli od teh organizmov umre, ga glive, črvi in drugi razgraditelji razgradijo, da dobijo energijo in hranila.
Načela pretoka energije
Pretok energije skozi prehranjevalno verigo se pojavi kot posledica dveh zakonov termodinamike, ki veljata za ekosistem.
Prvi zakon termodinamike pravi, da se procesi, ki vključujejo preoblikovanje energije, ne bodo zgodili spontano, razen če pride do razgradnje energije iz nenaključne oblike v naključno obliko. Ta zakon zahteva, da mora v ekosistemu vsak prenos energije spremljati razpršitev energije v dihanje ali nedostopna toplota. Preprosto povedano: prenos energije med trofičnimi nivoji povzroči tudi izgubo energije s toploto.
Drugi zakon termodinamike je zakon o ohranjanju energije, ki pravi, da se energija lahko preoblikuje iz enega vira v drugega, vendar ni niti ustvarjena niti uničena. Če pride do povečanja ali zmanjšanja notranje energije (E) ekosistema, se opravi delo (W) in toplota (Q) spremeni.
